La electrónica es el
campo de la ingeniería y de la física aplicada relativo al diseño
y aplicación de dispositivos, por lo general circuitos electrónicos,
cuyo funcionamiento depende del flujo de electrones para la
generación, transmisión, recepción, almacenamiento de información,
entre otros.
Prácticamente en todos
los aspectos de la vida interviene, de una u otra forma, la energía
eléctrica, siendo cada día más frecuente el uso que de ella se
hace. Desde que suena el despertador por la mañana, encendemos la
luz, conectamos la radio, la televisión, la lavadora, el ordenador,
etc.; todo un sin fin de aparatos electrodomésticos, medios de
transporte, comunicación y maquinaria funcionan con electricidad.
Es, pues, de especial interés adquirir conceptos claros y concisos
acerca de esta parte de la ciencia para poder aplicarlos práctica y
correctamente a lo largo de nuestra vida profesional.
Teoría electrónica
Los átomos son la unidad
básica de toda la materia, la estructura que define a todos los
elementos y tiene propiedades químicas bien definidas. Todos los
elementos químicos de la tabla periódica están compuestos por
átomos con exactamente la misma estructura y a su vez, éstos se
componen de tres tipos de partículas, como los protones, los
neutrones y los electrones.
Cualquier átomo está
constituido por un núcleo subdividido, a su vez, en protones y
neutrones; en torno a dicho núcleo giran los electrones. El protón
tiene carga positiva y el electrón carga negativa. En un átomo
eléctricamente neutro, el número de protones es igual al número de
electrones.
Si un átomo pierde
electrones queda electrizado positivamente; si, por el contrario, los
adquiere, queda electrizado negativamente. De todos es conocido el
fenómeno de electrización de los cuerpos por frotamiento. El
electrón es la parte más importante del átomo, ya que de su
facilidad para moverse a lo largo de los cuerpos va a depender que
éstos sean conductores o aislantes. Por tanto, podemos decir que la
unidad elemental de carga eléctrica es el electrón.
Amperaje
El amperaje no es otra
cosa que la fuerza o la potencia en una corriente eléctrica
circulando entre dos puntos, estos son el negativo y el positivo a
través de un conductor o cable eléctrico. La corriente eléctrica
circula del negativo hacia el positivo.
Divisor de tensión
Un divisor de tensión es
una configuración de circuito eléctrico que reparte la tensión de
una fuente entre una o más impedancias conectadas en serie.
Electricidad
En electricidad se
entiende por fuente al elemento activo que es capaz de generar una
diferencia de potencial entre sus bornes o proporcionar una corriente
eléctrica para que otros circuitos funcionen.
Tierra
Se emplea en las
instalaciones eléctricas para llevar a tierra cualquier derivación
indebida de la corriente eléctrica a los elementos que puedan estar
en contacto con los usuarios (carcasas, aislamientos,...) de aparatos
de uso normal, por un fallo del aislamiento de los conductores
activos, evitando el paso de corriente al posible usuario.
Electrón
Un electrón es una
partícula elemental estable cargada negativamente que constituye uno
de los componentes fundamentales del átomo.
Cargas eléctricas
Las cargas eléctricas
son partículas que ejercen fuerzas atractivas y repulsivas entre
ellas.
Potenciómetro
Un potenciómetro es un
componente electrónico similar a los resistores pero cuyo valor de
resistencia en vez de ser fijo es variable, permitiendo controlar la
intensidad de corriente a lo largo de un circuito conectándolo en
paralelo ó la caída de tensión al conectarlo en serie
Circuito Abierto
Un Circuito Abierto
(c.a.), es simplemente la no unión de dos conexiones, es decir, si
por ejemplo tenemos un cable donde pasan unos 5 V, si lo cortáramos
tendríamos dos cables, uno donde aún siguen pasando los 5 V y el
otro extremo donde no existe ninguna tensión, es decir el cable está
abierto. Como podemos ver, al estar abierto el circuito, no existe
continuidad de corriente, o sea, no hay paso de corriente, esto es
equivalente que tener una resistencia de valor infinito, donde esta
absorbe toda la tensión y no deja pasar la corriente.
Fuente de Voltaje
Es un dispositivo que
convierte la tensión alterna de la red de suministro, en una o
varias tensiones, prácticamente continuas, que alimentan los
distintos circuitos del aparato electrónico al que se conecta
(ordenador, televisor, impresora, router, etc.).
Las fuentes de
alimentación, para dispositivos electrónicos, pueden clasificarse
básicamente como fuentes de alimentaciones lineales y conmutadas. Es
un dispositivo electrónico capaz de generar una diferencia de
potencial entre sus terminales (un voltaje) para generar una
corriente eléctrica. En otras palabras son dispositivos que nos
proveen el voltaje necesario para que los circuitos electrónicos
funcionen, sin una fuente de voltaje, los circuitos simplemente no
encienden.
Electrón libre
Electrón libre Aquel que
sólo está débilmente sujeto por un átomo.
Aislante eléctrico
Un aislante eléctrico es
un material con escasa capacidad de conducción de la electricidad,
utilizado para separar conductores eléctricos evitando un
cortocircuito y para mantener alejadas del usuario determinadas
partes de los sistemas eléctricos que de tocarse accidentalmente
cuando se encuentran en tensión pueden producir una descarga
Circuito eléctrico
El circuito eléctrico es
el recorrido preestablecido por el que se desplazan las cargas
eléctricas.
Circuito Cerrado
La noción de
circuito cerrado refiere a la interconexión de dos o más
componentes con, al menos, una trayectoria cerrada. El circuito
cerrado en la electricidad implica un conjunto de fuentes,
interruptores, resistencias, semiconductores, inductores,
condensadores y cables, entre otros componentes. Gracias al circuito
cerrado, el flujo de corriente eléctrica circula entre los
componentes.
La corriente directa
La corriente directa (CD)
o corriente continua (CC) es aquella cuyas cargas eléctricas o
electrones fluyen siempre en el mismo sentido en un circuito
eléctrico cerrado, moviéndose del polo negativo hacia el polo
positivo de una fuente de fuerza electromotriz (FEM), tal como ocurre
en las baterías, las dinamos o en cualquier otra fuente generadora
de ese tipo de corriente eléctrica.
Tubos de vacío
Dispositivos electrónicos
que consisten en una cápsula de vacío de Acero o de Vidrio, con dos
o más electrodos entre los cuales pueden moverse libremente los
Electrones.
Terminal
Un terminal es el punto
en que un conductor de un componente eléctrico, dispositivo o red
llega a su fin y proporciona un punto de conexión de circuitos
externos.
El terminal puede ser
simplemente el final de un cable o puede estar equipado con un
conector o tornillo. En teoría de circuitos, terminal significa
punto donde teóricamente se pueden hacer conexiones a una red. No se
refiere necesariamente a ningún objeto físico real.
Regiones de operación
Un transistor de
unión bipolar está formado por dos Uniones PN en un solo cristal
semiconductor, separados por una región muy estrecha. De esta manera
quedan formadas tres regiones:
- Emisor, que se diferencia de las otras dos por estar fuertemente dopada, comportándose como un metal. Su nombre se debe a que esta terminal funciona como emisor de portadores de carga.
- Base, la intermedia, muy estrecha, que separa el emisor del colector.
- Colector, de extensión mucho mayor.
Amplificador electrónico
Amplificador electrónico
puede significar tanto un tipo de circuito electrónico o etapa de
este, como un equipo modular que realiza la misma función; y que
normalmente forma parte de los equipos HIFI. Su función es
incrementar la intensidad de corriente, la tensión o la potencia de
la señal que se le aplica a su entrada; obteniéndose la señal
aumentada a la salida. Para amplificar la potencia es necesario
obtener la energía de una fuente de alimentación externa. En este
sentido, se puede considerar al amplificador como un modulador de la
salida de la fuente de alimentación.
La impedancia
La impedancia es la
oposición al paso de la corriente alterna. A diferencia de la
resistencia, la impedancia incluye los efectos de acumulación y
eliminación de carga (capacitancia) e/o inducción magnética
(inductancia). Este efecto es apreciable al analizar la señal
eléctrica implicada en el tiempo.
Silicio
Símbolo Si, número
atómico 14 y peso atómico 28.086. El silicio es el elemento
electropositivo más abundante de la corteza terrestre. Es un
metaloide con marcado lustre metálico y sumamente quebradizo. Por lo
regular, es tetravalente en sus compuestos, aunque algunas veces es
divalente, y es netamente electropositivo en su comportamiento
químico. Además, se conocen compuestos de silicio pentacoordinados
y hexacoordinados.
Corriente eléctrica
Recibe el nombre de
corriente eléctrica el desplazamiento de electrones sobre un cuerpo
conductor. Todos los cuerpos tienden a quedar en estado
eléctricamente neutro; así, si se ponen en contacto dos cuerpos,
uno cargado con exceso de electrones y otro con defecto. Se
establecerá entre ellos un intercambio de electrones hasta que se
igualen eléctricamente,
Circuito eléctrico
El circuito eléctrico es
el camino a través del cual se desplazan los electrones.
Magnitudes eléctricas
En todo circuito
eléctrico se ponen de manifiesto una serie de magnitudes eléctricas,
como son: fuerza electromotriz, diferencia de potencial, cantidad de
electricidad, intensidad de corriente, densidad de corriente,
resistencia, potencia y energía.
Fuerza electromotriz
(fem): Es la causa que origina
el movimiento de los electrones en todo circuito eléctrico. Su
unidad es el voltio (V).
Diferencia de potencial
(ddp): También se conoce como
tensión eléctrica y voltaje. Es el desnivel eléctrico existente
entre dos puntos de un circuito. Su unidad es el voltio (V). Se mide
con un voltímetro. Se representa con la letra U.
Cantidad de electricidad
(Q): Es el número total de
electrones que recorre un conductor. Como la carga del electrón es
de un valor muy pequeño, la unidad práctica que se emplea es el
Culombio (C).
Intensidad de corriente
(1): Es la cantidad de
electricidad que atraviesa un conductor en la unidad de tiempo (1 s).
La unidad es el amperio (A). Se mide con un amperímetro.
Densidad de corriente
eléctrica (b): Es el número de amperios
que circula por cada mm2 de conductor, esto es, intensidad por unidad
de sección. La unidad es el A/mm 2•
Resistencia (R): Es la dificultad que
presenta un material al paso de la corriente eléctrica. Se
representa con la letra R y su unidad es el ohmio (Q). Dicha
dificultad responde a la atracción de los núcleos sobre los
electrones en su propio desplazamiento. Cada material posee una
resistencia específica característica que se conoce con el nombre
de resistividad. Se representa con la letra griega «ro» (p).
Ley de Ohm
El famoso físico Ohm
descubrió experimentalmente la relación que existe entre estas tres
magnitudes eléctricas: intensidad, tensión y resistencia,
estableciendo una ley que lleva su nombre y que dice así:
En un circuito eléctrico,
la intensidad de corriente que lo recorre, es directamente
proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la
resistencia que presenta éste.
La Figura nos muestra el
circuito eléctrico básico, compuesto por pila o batería y un
elemento resistivo R como carga. El voltímetro V nos medirá el
valor de la tensión del circuito y el amperímetro A la intensidad
que circula por él.
Potencia eléctrica (P)
Es la cantidad de trabajo
desarrollada en la unidad de tiempo. En un circuito eléctrico es
igual al producto de la tensión por la intensidad. Su unidad es el
vatio (W). Se mide con un vatímetro. Son múltiplos del vatio (W),
el kilovatio (1 kW = 1.000 W) y el megavatio (1 MW = 1.000.000 W).
Energía eléctrica (E)
Es el trabajo desarrollado en un
circuito eléctrico durante un tiempo determinado. Viene dada por la
fórmula:
Voltaje, corriente y resistencia
El voltaje es la magnitud
física que, en un circuito eléctrico, impulsa a los electrones a lo
largo de un conductor. Es decir, conduce la energía eléctrica con
mayor o menor potencia.
Llamamos corriente
eléctrica a aquella magnitud física que nos indica la cantidad de
electricidad que recorre un conductor, durante una unidad de tiempo
determinada
Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.
Materiales conductores
Un conductor eléctrico
es un material que ofrece poca resistencia al movimiento de carga
eléctrica. Son materiales cuya resistencia al paso de la
electricidad es muy baja. Los mejores conductores eléctricos son
metales, como el cobre, el oro, el hierro y el aluminio, y sus
aleaciones, aunque existen otros materiales no metálicos que también
poseen la propiedad de conducir la electricidad, como el grafito o
las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) o
cualquier material en estado de plasma.
En general podemos
denominar material conductor a cualquier sustancia o material que
sometido a una diferencia de potencial eléctrico proporciona un paso
continuo de corriente eléctrica.
En general todas las
sustancias en estado sólido o líquido poseen la propiedad de
conductividad eléctrica, pero algunas sustancias son buenos
conductores, las mejores sustancias conductoras son los metales.
Dentro de los materiales
metálicos más utilizados mencionamos: la Plata, el cobre, aluminio,
aleaciones de aluminio, aleaciones de cobre y conductores compuestos
de aluminio-acero y cobre-acero cuyas aplicaciones en las industrias
eléctricas son muy útiles.
Resistencia
La resistencia
de un material es una medida que indica la facilidad con que una
corriente eléctrica puede fluir a través de él. La resistencia de
un conductor es directamente proporcional a su longitud e
inversamente proporcional a su sección y varía con la temperatura.
Dirección de la corriente y el circuito eléctrico
Un electrón fluye en
dirección contraria al campo eléctrico y sube la pendiente de
potencial desde la placa negativa hasta la placa positiva. Si
definimos la corriente como un flujo de carga positiva, la pérdida
en energía a medida que la carga encuentra resistencia será de más
a menos o "baja la pendiente de potencial". Por convención,
se considerarán todas las corrientes como un flujo de carga
positiva.
La dirección de la corriente convencional siempre es la misma que la dirección en la que se moverían las cargas positivas, incluso si la corriente real consiste en un flujo de electrones.
La dirección de la corriente convencional siempre es la misma que la dirección en la que se moverían las cargas positivas, incluso si la corriente real consiste en un flujo de electrones.
Aplicación de la Ley de ohm a circuitos resistivos serie-paralelo
La Ley de Ohm, postulada
por el físico y matemático alemán George Simon Ohm, es una de las
leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a
los valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito
eléctrico como son:
1. Tensión o voltaje
(E), en volt (V).
2. Intensidad de la
corriente (I), en ampere (A) o sus submúltipos.
3. Resistencia (R) de la
carga o consumidor conectado al circuito en ohm ( ), o sus múltiplos.
La Ley de Ohm: establece
que "La intensidad de la corriente eléctrica que circula por un
conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de
potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del
mismo".
Esta ley no se cumple,
por ejemplo, cuando la resistencia del conductor varía con la
temperatura, y la temperatura del conductor depende de la intensidad
de corriente y el tiempo que esté circulando.
La ley define una
propiedad específica de ciertos materiales por la que se cumple la
relación:
- Circuito serie:
El circuito serie es una
configuración de conexión en la que los bornes o terminales de los
dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, interruptor,
entre otros.) se conectan secuencialmente.
El terminal de salida de
un dispositivo se conecta al terminal de entrada del dispositivo
siguiente, por ejemplo, el terminal positivo de una pila eléctrica
se conecta al terminal negativo de la pila siguiente, con lo cual
entre los terminales extremos de la asociación se tiene una
diferencia de potencial igual a la suma de la de ambas pilas. Esta
conexión de pilas eléctricas en serie da lugar a la formación de
una batería eléctrica. Cabe anotar que la corriente que circula en
un circuito serie es la misma en todos los puntos del circuito.
- Circuito paralelo:
El circuito paralelo es
una conexión donde, los bornes o terminales de entrada de todos los
dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, etc.)
conectados coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de
salida.
Dos depósitos de agua
conectados en paralelo tendrán una entrada común que alimentará
simultáneamente a ambos, así como una salida común que drenará a
ambos a la vez. Las bombillas de iluminación de una casa forman un
circuito en paralelo. Porque si una bombilla se apaga, las demás
siguen encendidas.
La configuración
contraria es el circuito en serie. En el cual, si una bombilla se
apaga todas las demás bombillas se apagaran también.
Aplicación de la primera y segunda ley de kirchhoff
- La primera ley de Kirchhoff:
Se conoce como la ley de corrientes de
Kirchhoff (LCK) y Se basa en la ley de conservación de la carga
eléctrica, y establece que:
"la suma de la corrientes en todo
nodo debe ser siempre igual a cero"
Esto es la cantidad de carga que entra
a un nodo cualquiera en un cierto instante, es igual a la cantidad de
carga que sale de ese nodo.
Para entender mejor esta ley se puede
asimilar un nodo como la interconexión de una red de acueducto,
donde se tiene una conexión en forma de T, con tres tubos de los
cuales por dos de ellos llega el agua y por el tercero sale la suma
de los dos anteriores, si se lleva esto a la teoría de circuitos, la
corriente viene siendo representada por el flujo de agua y los
conductores por los tubos, dentro de los tubos, no se puede acumular
el agua, por lo tanto toda la cantidad que entra en este sistema debe
ser la misma que sale, de la misma forma se asume que en los
conductores y nodos no se puede acumular carga, ni hay pérdidas de
energía por calor, la corriente que entra al nodo debe ser la misma
que sale.
- La segunda ley de kirchhoff:
La segunda ley de Kirchhoff se conoce
como la ley de voltajes de Kirchhoff (LVK) y su enunciado es el
siguiente:
"La suma algebraica de los
voltajes alrededor de cualquier lazo (camino cerrado) en un circuito,
es igual a cero en todo instante".
La segunda regla se deduce de la
conservación de la energía. Es decir, cualquier carga que se mueve
en torno a cualquier circuito cerrado (sale de un punto y llega al
mismo punto) debe ganar tanta energía como la que pierde.
Los condensadores
Los condensadores son dispositivos capaces de almacenar una determinada cantidad de electricidad. Se componen de dos superficies conductoras, llamadas armaduras, puestas frente a frente y aisladas entre sí por un material aislante que es llamado daléctrico. La capacidad de almacenar electricidad es proporcional directamente a la superficie enfrentada; inversamente proporcional a la distancia que separa las armaduras y depende del dieléctrico existente entre ambas.Funcionamiento de un Condensador
Aquí tenemos un
ejemplo del funcionamiento de un condensador frente a una corriente
alterna. Vemos un generador de corriente alterna que está conectado
a un condensador. Debido a la tensión alterna U, el condensador
resulta cargado, descargado, vuelto a cargar con polaridad opuesta;
una vez más descargado, y así sucesivamente. Con ello circula una
corriente cuya variación es senoidal. Pero, la corriente no circula
a través del condensador, es decir a través de su dieléctrico que
es aislante como hemos dicho, la corriente sólo circula de los
bornes del generador a las armaduras del condensador y viceversa, es
decir, aunque el circuito realmente no está cerrado el efecto es
como si lo estuviera; y siendo éste el efecto, se suele decir que
por el circuito circula una corriente eléctrica.
La intensidad de la
corriente o, mejor dicho, el valor eficaz de la corriente alterna
depende, aparte de la tensión del generador, de la capacidad del
condensador y de la frecuencia de la propia corriente alterna. Cuanto
mayor es la capacidad y más elevada la frecuencia, con tanta más
violencia se desarrolla el proceso continuo de carga y descarga y, en
consecuencia, tanto más intensa será la corriente. A pequeñas
capacidades y frecuencias circulará sólo una débil corriente.
En lo que respecta a
la corriente continua el comportamiento del condensador es diferente.
Aquí hay una interpretación práctica de la corriente. Frente a
la corriente continua el condensador se comporta como un depósito
que solamente se abre cuando la presión de alimentación (tensión)
varía. Cuando la tensión continua aumenta, la corriente pasa de +
hacia el polo -; cuando se estabiliza no hay paso de corriente, y
cuando disminuye la tensión, la corriente circula en sentido
inverso. El caso de la corriente alterna resulta diferente porque,
como se deduce de lo explicado antes, esta corriente con sus cambios
de fase carga y descarga sucesivamente al condensador.
Dentro de un circuito electrónico los condensadores se utilizan en los circuitos oscilantes uniendo su función a la que ejercen las inductancias (o bobinados) aprovechando sus condiciones de paso de la corriente alterna y bloqueo de la continua.
Dentro de un circuito electrónico los condensadores se utilizan en los circuitos oscilantes uniendo su función a la que ejercen las inductancias (o bobinados) aprovechando sus condiciones de paso de la corriente alterna y bloqueo de la continua.
Semiconductores
Son
elementos que se comportan como un conductor o como aislante
dependiendo de diversos factores, como por ejemplo el campo eléctrico
o magnético, la presión, la radiación que le incide, o la
temperatura del ambiente en el que se encuentre.
Los
semiconductores suelen ser aislantes a cero grados Kelvin, y permiten
el paso de corriente a la temperatura ambiente. Son elementos, como
el germanio y el silicio, que a bajas temperaturas son aislantes,
pero a medida que se eleva la temperatura o bien por la adicción de
determinadas impurezas resulta posible su conducción. Algunos
materiales semiconductores son por ejemplo el silicio, el germanio y
el selenio.
Semiconductores extrínsecos: tipo n y tipo p
En el
mismo momento que un cristal semiconductor de silicio de conducción
“tipo-p” (positivo) se pone en contacto con otro cristal
semiconductor también de silicio, pero de conducción
“tipo-n”(negativo), se crea un diodo de unión “p-n”.
Si a un
semiconductor intrínseco se le añade un pequeño porcentaje de
impurezas, es decir, elementos trivalentes o pentavalentes, el
semiconductor se denomina extrínseco, y se dice que está dopado.
Evidentemente, las impurezas deberán formar parte de la estructura
cristalina sustituyendo al correspondiente átomo de silicio.
Un
Semiconductor tipo P se obtiene
llevando a cabo un proceso de dopado, añadiendo un cierto tipo de
átomos al semiconductor para poder aumentar el número de portadores
de carga libres (en este caso positivos).
Un
Semiconductor tipo N se obtiene
llevando a cabo un proceso de dopado añadiendo un cierto tipo de
átomos al semiconductor para poder aumentar el número de portadoras
de carga libres (en este caso, negativas).
Diodo semiconductor
El diodo
semiconductor es el dispositivo semiconductor más sencillo y se
puede encontrar, prácticamente en cualquier circuito electrónico.
Los diodos se fabrican en versiones de silicio (la más utilizada) y
de germanio.
Los
diodos constan de dos partes, una llamada N y la otra llamada P,
separados por una juntura llamada barrera o unión. Esta barrera o
unión es de 0.3 voltios en el diodo de germanio y de 0.6 voltios
aproximadamente en el diodo de silicio.
Principio de operación de un diodo
El
semiconductor tipo N tiene electrones libres (exceso de
electrones) y el semiconductor tipo P tiene huecos libres
(ausencia o falta de electrones)
Cuando
una tensión positiva se aplica al lado P y una negativa al lado N,
los electrones en el lado N son empujados al lado P y los electrones
fluyen a través del material P mas allá de los límites del
semiconductor. De igual manera los huecos en el material P son
empujados con una tensión negativa al lado del material N y los
huecos fluyen a través del material N.
En
el caso opuesto, cuando una tensión positiva se aplica al lado N y
una negativa al lado P, los electrones en el lado N son empujados al
lado N y los huecos del lado P son empujados al lado P. En este caso
los electrones en el semiconductor no se mueven y en consecuencia no
hay corriente
El
diodo se puede hacer trabajar de 2 maneras diferentes:
- Polarización
directa
Es
cuando la corriente que circula por el diodo sigue la ruta de la
flecha (la del diodo), o sea del ánodo al cátodo. En este caso la
corriente atraviesa el diodo con mucha facilidad comportándose
prácticamente como un corto circuito.
- Polarización
inversa
Es
cuando la corriente en el diodo desea circular en sentido opuesto a
la flecha (la flecha del diodo), o sea del cátodo al ánodo. En este
caso la corriente no atraviesa el diodo, y se comporta prácticamente
como un circuito abierto.
Comparación entre el silicio y el germanio
- Diodos
de silicio
La
construcción de un diodo de silicio comienza con silicio purificado.
Cada lado del diodo se implanta con impurezas (boro en el lado del
ánodo y arsénico o fósforo en el lado del cátodo), y la
articulación donde las impurezas se unen se llama la "unión
pn". Los diodos de silicio tienen un voltaje de polarización
directa de 0,7 voltios. Una vez que el diferencial de voltaje entre
el ánodo y el cátodo alcanza los 0,7 voltios, el diodo empezará a
conducir la corriente eléctrica a través de su unión pn. Cuando el
diferencial de voltaje cae a menos de 0,7 voltios, la unión pn
detendrá la conducción de la corriente eléctrica, y el diodo
dejará de funcionar como una vía eléctrica. Debido a que el
silicio es relativamente fácil y barato de obtener y procesar, los
diodos de silicio son más frecuentes que los diodos de germanio.
- Diodos
de germanio
Los
diodos de germanio se fabrican de una manera similar a los diodos de
silicio. Los diodos de germanio también utilizan una unión pn y se
implantan con las mismas impurezas que los diodos de silicio. Sin
embargo los diodos de germanio, tienen una tensión de polarización
directa de 0,3 voltios. El germanio es un material poco común que se
encuentra generalmente junto con depósitos de cobre, de plomo o de
plata. Debido a su rareza, el germanio es más caro, por lo que los
diodos de germanio son más difíciles de encontrar (y a veces más
caros) que los diodos de silicio.
